就地化保护检修安全策略研究论文_梁晓姣,郭斌,范志栋,武珊,吴阳,赵晓蕾

就地化保护检修安全策略研究论文_梁晓姣,郭斌,范志栋,武珊,吴阳,赵晓蕾

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摘要:目前,国内就地化技术发展较快,保护就地化已开展了大量技术方案研究,国内二次设备厂家已开发就地化保护产品,并在部分极端环境地区试运行。本文论述保护就地化技术方案,着重分析就地化保护检修安全策略。

关键字:就地化保护;技术方案;检修安全策略

1引言

智能变电站是智能电网的重要组成部分,具有“一次设备智能化、全站信息数字化、信息共享标准化、高级应用互动化”等重要特征。

目前,继电保护装置发展到“装置芯片化”,芯片管脚表面贴装,抗干扰能力得到大幅提升,航空插头技术实现了接口标准化,保护装置具备了就地化和即插即用的基础条件。突破了防护等级、电磁兼容、热设计等就地化保护装置的关键技术,通过机箱一体化成型、板卡一体化设计、装置一体化散热,保障装置的可靠运行。二次设备就地下放,将分散布置的保护、监控、计量、通过光纤网络紧密联系起来,形成功能分散、物理分散、风险分散、信息集中、采集共享,提高整个系统的抗干扰能力,减少维护人员的查找工作。

2就地化保护性能特点

就地化保护具有以下优点:(1)单间隔就地化线路保护减少了保护采样、跳闸信号中间传输环节,比目前智能化变电站保护的整组动作时间缩短7ms~8ms。(2)单间隔线路保护取消了保护装置与间隔合并单元、智能终端间SV、GOOSE虚端子配置,减少配置工作量。(3)跨间隔就地化保护通过双向环网技术实现数据冗余,任一节点通信中断,环网通信不受影响,可靠性高。(4)支持SV和GOOSE收发,为站域保护等站端设备提供数据采集和控制执行支撑。(5)简化二次光缆、电缆接线。

3 就地化保护技术方案

3.1 就地化线路保护

线路保护采用模拟量电缆采样,采集本间隔电流互感器的保护电流及本隔间三相电压,线路保护采用电缆跳闸方式,通过GOOSE网络发布本装置的跳闸信号及其他状态信号,通过GOOSE网订阅其他保护或控制设备的相关信号,如:启动失灵,闭锁重合闸,线路保护通过模拟量输入方式接入必要的断路器信息,例如:断路器位置。按间隔配置两套或一套操作元件箱,完成对本间隔断路器的调合闸控制功能,安装于端子箱中,按间隔双重化配置独立的母差子机,采用无防护安装方式,完成母差保护功能,线路保护和母线保护的跳合闸出口硬压板设置在断路器就地控制柜内,线路保护、保护子机采用标准化接口,单端预制方式,线路保护采用三相PT,利用电缆采集母线单相电压用于重合闸。

3.2 就地化元件保护

就地化母差保护采用主子分布式结构,每个间隔设置子机。每个母差保护子单元采集本间隔交流电流、闸刀位置、开关位置和手合开入等信息,上送至母差保护主单元,同时接收主单元发布的闭重跳闸命令,并发送跳闸命令至操作箱。母差保护主单元通过过程层GOOSE网络与其他运行设备信息交互,实现启失灵联跳、闭重和起远跳等信息传输。就地化主变保护同样采用主子分布式结构,主变各侧设置保护子机,主子单元通过过程层网络完成信息交互。主变保护子单元采集本侧交流量点对点上送主单元,接收主单元跳闸命令,并发送跳闸命令至操作箱。

3.3 就地化继电保护自动测试系统

就地化继电保护装置在运行中,在开关附近安装二次设备,将原本的人机界面取消,尽管现场设备安装调试不变,但是可以在检修中心实现设备的调试,系统集成化水平更高,可以满足现场即插即用需要。对于就地化继电保护自动测试系统来看,可以实现作业现场即插即用。实现测试模板自动生成和保护。具体主要是由以下几个方面组成:(1)结合被测试装置运行环境,实现设备配置信息和测试模板的自动生成,根据实际情况来选择测试项目,为用户提供更多样化的选择。(2)根据选定的自动测试模板,将测试终端连接在一起,为主机提供测试功能。测试终端在执行命令时,模拟故障电气量信息,实现数据信息的收集和反馈,形成闭环控制,判断各项指标是否满足实际要求。(3)设备测试结束后,自动化生成报告,传递给主机服务器,将测试报告存储到数据库中,进行统一化管理。

3.4 就地化继电保护运维支撑

变电站运行中越来越多先进技术和设备应用其中,促使变电站智能化水平不断提升,可以有效降低人工劳动强度,同时对于设备远程管理提出了更高的要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过就地化继电保护远程运维系统,可以推行更具创新型的管理模式,实现远程监控和智能化管理。站端设备中集合了先进的测量和传感技术,可以实现设备的实时监控和管理,包括设备的温度、湿度和电压等指标,将这些数据传输到系统中。与此同时,应用数据挖掘技术进行精益化评价,可以实现系统的智能化运行维护和管理,促使继电保护运维工作智能化和远程化,推动继电保护系统运行和发展。

3.5 就地化保护智能管理单元

保护就地化配置后,均未配置液晶面板,利用就地化保护智能管理单元可对无液晶面板的就地化保护装置修改定值、切换定值区和投退软压板,召录波文件和故障报告,并对各智能电子设备的配置文件进行备份和还原。就地化保护智能管理单元基于TCP/IP-MMS分散式传输,采用客户端/服务器模式,通信服务映射到MMS,通过控制块实现站控层和间隔侧设备间的数据通信。智能管理单元利用数据采集单元通过过程层网络获取过程层设备数据。

4就地化保护检修安全策略

就地化保护检修安全策略旨在将待检修就地化设备与运行设备可靠隔离,以保障人身、设备和电网安全。主要内容包括:隔离交直流回路,防止人身设备危害;隔离出口回路,防止影响运行设备;利用检修机制,防止待检修设备影响运行设备。就地化保护安全策略执行的方法和顺序至关重要,研究与就地化保护技术相配合的检修工作安全策略意义重大。

4.1就地化线路保护检修安全策略

就地化线路保护检修工作,将待检修的线路间隔与运行设备可靠隔离,将交、直流回路隔离,保障人身、设备安全。就地化线路保护检修工作,完成采样、跳闸、启动失灵和远跳等与运行设备相关的二次电缆、组网光纤和纵差光纤隔离,保证检修设备不影响运行间隔。就地化线路保护校验时,隔离交流采样回路,并通过就地化保护智能管理单元退GOOSE发布软压板,投检修硬压板,通过检修机制将线路保护与运行设备可靠隔离。在光纤转接屏处,将纵联光纤设置为站内自环,防止影响线路对侧站内设备。就地化线路保护缺陷处理时,隔离交、直流回路,退出口软压板,投检修压板,拔航空插头。

4.2就地化操作箱检修安全策略

操作箱检修安全策略,通过投退出口硬压板,可实现跳、合闸回路的隔离。断开操作箱控制电源,防止误碰操作箱出口压板造成运行设备误跳闸。

4.3就地化母差保护检修安全策略

母差保护单元检修需将待检母线间隔与运行的主变和线路间隔可靠隔离,防止影响运行间隔。母差保护主单元校验时,退母差保护功能压板,退母差保护GOOSE出口软压板,退主变保护失灵联跳接收软压板,将母线保护与运行主变间隔可靠隔离,投母差保护检修硬压板,通过检修机制将母线保护与运行间隔可靠隔离。母差保护主单元缺陷处理时,安全策略包括投检修硬压板,拔光纤。母差保护检修,虚线框内为检修设备。母差保护主单元和子单元之间采用点对点光纤通信,直采直跳。母差保护主单元校验,子单元检修时需将母差保护与运行主变和线路间隔可靠隔离,并投入母差保护该检修间隔子单元检修硬压板。子单元缺陷处理时,隔离子单元交、直流回路,投检修硬压板,拔航空插头。

4.4就地化主变保护检修安全策略

就地化主变保护检修,将主变与母线、母联、分段开关和备自投等运行设备可靠隔离。主变保护主单元校验时,退主变保护功能压板,退GOOSE出口软压板,并退母差保护主单元启动失灵,解除复压闭锁GOOSE接收软压板,将主变保护与运行的母线保护隔离,最后投主变保护检修硬压板。通过检修机制与其他运行间隔可靠隔离。主变保护主单元缺陷处理时,安全策略为投检修硬压板,拔光纤。主变间隔检修。就地化主变保护主单元校验,子单元检修时,隔离子单元交流采样回路,投检修硬压板。主变保护子单元缺陷处理时,需隔离交、直流回路,投该侧子单元检修硬压板,拔航空插头。

4.5就地化综合智能设备

就地化安装的综合智能设备靠近一次设备,减少与互感器(合并单元)及操作箱(智能终端)的连接电缆(光缆)长度。当采用开关柜方式时,设备安装于开关柜内;对于户内GIS厂站,设备就地安装于GIS汇控柜内;对于户外安装的厂站,可就地安装于智能控制柜内。就地安装综合智能设备的汇控柜和智能控制柜应符合相应的技术规范,具有规定的防护性能和环境调节性能,为装置提供必需的运行环境。就地安装的继电保护装置应能适应汇控柜和智能控制柜规定的柜内部环境条件。综合智能设备具有运行、位置指示灯和告警指示信息,可不配备液晶显示器,但应具有用于调试、巡检的接口和外设。双重化配置的综合智能设备就地安装时宜分别安装在不同的智能控制柜中。就地安装的综合智能设备的输入、输出接口统一。

参考文献:

[1]李岩军,艾淑云,王兴国,等.继电保护就地化及测试研究[J].智能电网,2014,2(3):16-21.

[2]裘愉涛,王德林,胡晨,等.无防护安装就地化保护应用与实践[J].电力系统保护与控制,2016,44(20): 1-5.

[3]Q/GDW 11052-2013,智能变电站就地化保护装置通用技术条件[S].北京:国家电网公司,2013.

[4]Q/GDW 441-2010,智能变电站继电保护技术规范[S].北京:国家电网公司,2010.

论文作者:梁晓姣,郭斌,范志栋,武珊,吴阳,赵晓蕾

论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期

论文发表时间:2019/2/27

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